水中に置かれた水平伝熱管周りの相変化伝熱特性

廣瀬宏一・高橋勇樹・地代所昌幸

　
　本研究は潜熱蓄熱システムや凍結濃縮装置などに応用されている伝熱管周りの相変化伝熱現象の基本的なモデルについて，伝熱管周りにおける相変化物質（PCM）の氷の成長過程について，数値解析および実験により研究したものである．解析としては，２本の水平円管を垂直方向に直列および異軸に配置し,上下2本の円管周りのPCMの凝固に伴う自然対流熱伝達と氷の成長とが連成する複合対流熱伝達について，多重な管群モデルへ拡張性を有する数値解析手法を示すとともに，相変化過程を数値解析したものである．また実験装置を製作し，凝固実験を行った．解析結果と実験結果を比較し，融解面形状，融解率の時間変化等で定性的に良い一致を得ており，熱伝達特性および解析手法の妥当性などを示した．
　
キーワード：固化，相変化熱伝達，氷，水平伝熱管，数値解析，境界適合座標，実験